波谱分析2014题集.doc

波谱分析2014带着问题学习注意事项：1.本课程的教材为姚新生有机化合物波谱分析2004版（文献1,电子版附上）、参考书目为张正行有机光谱分析2009版（文献2），此外，本题集附有5个附件（文献3-7）。2.本题集中的各题应在相应内容的课前自学或预习时就做，并在课前（每周的星期二下午4点前）将答案交给任课老师（曾繁楚,化工学院10-008信箱），课后可以补交任何修正了的答案。3.答案必须用手书写，不打字。每次交答案时，答卷的第一页使用本题集中提供的答案纸格式。姓名、学号等学生信息可打字。4.欢迎同学们在答案中引用或依据第一条所列文献中的数据、例子或内容，以及由同学们自己提供的、其它材料中的数据、例子或内容。这些数据、例子或内容不需要在答案中重复书写（另有要求的除外），但同学们须在答案中将文献以及数据、例子或内容在文献中的位置明确标出。格式如下：比如，1，表3-5，p129，意思是:文献1，表3-5，第129页。同学们自己提供的文献材料（文献8、9、10等，同学们自己编号），须将复印件一份与答案一起交上来。波谱分析2014带着问题学习答案纸第 部分姓名： 学号： 班级： 电子信箱： 电话： 任课老师：曾繁楚,化工学院10-008信箱。189 7523 1002 ZengFanChuXD163.com1.你为何选修了这门课？它与你的职业志向或科研与学习兴趣有何关系？答：题集1.你为何选修了这门课？它与你的职业志向或科研与学习兴趣有何关系？第一章紫外光谱2.（a）紫外光的波长范围是多少？（b）药物波谱分析中，通常所说的紫外光谱指的是什么波长范围内的吸收光谱？为什么这么说？（c）为什么紫外光谱和可见光谱常并在一起合称为紫外-可见光谱？3.（a）什么是电子跃迁？为什么说紫外光谱是一种电子光谱？（b）用表格的形式和举例，说明有机结构分析中常遇到的四种类型的电子跃迁。跃迁类型描述特征实例参考文献1234从上表可看出，四种电子跃迁类型中对有机结构分析最为重要的二种是? 4.举例解释名词：（a）吸收峰；（b）吸收谷；（c）肩峰；（d）末端吸收；（e）强带；（f）弱带；（g）发色团；（h）助色团；（i）红移；（j）蓝（紫）移；（k）增色效应；（l）减色效应；（m）光谱选律；（n）R带；（o）K带；（p）B带；（q）E带；（r）Lambert-Beer定律。（提示：教材中有大量例子可引用）5.影响C=C键*跃迁max的主要因素有哪些？6.举例说明：（a）羰基中有几种类型的价电子？可发生什么类型的电子跃迁？（b）为什么当羰基上的取代基为烷基或带有孤对电子的助色团（如-OH、-Cl）时，相对于取代基为氢原子，*跃迁max红移而n*跃迁max蓝（紫）移?而取代基为苯环或C=C键时，*跃迁max和n*跃迁max均红移？7. 影响紫外光谱吸收强度(max) 的主要因素有哪些？8.化合物(a)到（f）中哪些在200nm以上有max？应用对题3、题5和题6作出的正确答案,解释为什么。查出（给出文献位置）或估算（给出方法和文献依据）max的值。（a）CH3OH；（b）CH2Cl2；（c）CH3COCH3；（d）苯；9. 填空：某一未知化合物（a）若长波吸收峰在250 nm以上，且max在1000到10000，则可能含_ _结构系统；（b）若在200 nm以上无吸收峰，则应不含_ _ 结构系统，或为_ _ ；（c）若在270nm到350nm间给出一个很弱的吸收峰（max =10到100），则可能含_ _ _ 发色团, 弱峰由_跃迁产生。第二章红外光谱10.（a）红外光近红外区、中红外区和远红外区波长范围分别是多少？（b）有机波谱中红外光谱通常指什么波长范围内的吸收光谱？（c）红外光谱对应的是分子中什么能级的跃迁？11.图示和解释符号：（a）as(CH2)；（b）s(CH2)；（c）ip；（d）s；（e）；（f）oop；（g）；（h）；（i）s；（j）as；（k）C=O 。12.按能量高至低顺序排列：对称伸缩振动、不对称伸缩振动、剪式振动和非平面摇摆。13.举例或引用文献数据解释名词：（a）基频峰；（b）倍频峰；（c）合频峰；（d）差频峰；（e）组频峰；（f）相关峰；（g）振动偶合；（h）费米共振；（i）指纹区；（j）特征区。14.红外吸收基频峰的频率（峰位）与分子化学键的力常数和折合质量有一什么关系式（简谐振动模型）？应用此模型，逐条和举例说明影响峰位的各种（分子内部结构和外部）因素（提示：教材第2节和张正行中有大量例子）。15.红外吸收基频峰的峰强主要取决于什么？逐条和举例说明影响峰强的各种（分子内部结构和外部）因素。16.（a）将教材表2-2（红外光谱的八个重要区域）数据制成图2-15格式的图。(b)判断右边化合物有何特征吸收峰，各峰大致在什么位置，由什么振动类型引起？17.仔细阅读教材第二和三节中的谱图，从中找出下面振动所产生的红外吸收基频峰各至少一例，在答案中用纸笔描出。答案须反映峰的峰形、峰位、峰强，并含文献出处和任何必要的附加说明。（a）OH（游离）；（b）OH（氢键）；（c）(NH2,游离,as和s）;（d）(NH2,氢键,as和s）；（e）(CH3,as和s);（f）(CH2,as和s)；（g）C=O(脂）。18.附件1是李雯等人在高校化学工程学报第27卷第1期pp131-135(2013)上发表的一篇题为乌拉地尔的合成改进科研论文，合成产物乌拉地尔(Urapidil)的鉴定使用了红外数据。阅读此文，从中找出该红外数据，并说明其意义包括各吸收峰归属。第三章核磁共振19.简述：（a）单个氢核的拉摩尔（Larmor）进动和频率；（b）N个氢核在强外加磁场HO中由于拉摩尔（Larmor）进动形成的宏观磁化向量M；（c）取HO方向为z轴，沿其一垂直方向x轴施加射频，且射频的频率与拉摩尔进动频率相同时，M的变化；（d）自由感应衰减信号（FID）；（e）脉冲FT-NMR；（f）用数学公式的形式，屏蔽效应影响下产生核磁共振需要的射频频率；（g）化学位移。20.逐条和举例说明1H化学位移的主要影响因素。21.从教材表3-5中读出各类质子化学位移值范围。22.举例解释1H-NMR名词：（a）积分曲线和用途；（b）峰的裂分；（c）同核偶合；（d）异核偶合；（e）磁等同核和磁不等同核；（f）“n+1”规律；（g）低级偶合；（h）高级偶合；（i）A2X2；（j）AAXX；（k）AB2；（l）偶合常数；（m）偕偶；（n）邻偶；（o）远程偶合；（p）NOE；（q）试剂位移。题23.分子（a）到（f）各含一对上标为1 和2的氢核，这些分子中哪些的这对氢核是磁不等同核？为什么？24.判断化合物（a）到（d）中有上标的氢核的大致化学位移、峰的裂分和大致偶合常数（如有裂分），并给出理由和能引用的、教材范围内的依据。25. 举例解释13C-NMR名词：（a）噪音去偶、全氢去偶（COM）、13C（1H）宽带去偶（BBD）；（b）选择氢核去偶谱（SEL）；（c）偏共振去偶谱（OFR）；（d）无畸变极化转移技术（DEPT）谱。并说明在结构工作上各有什么用途。26.教材2004版表3-17主要类型13C核的化学位移值有印刷错误和不清晰的地方。用附件2中来自教材1996版的表3-17代替，并举例或用数据说明：（a）碳原子的杂化类型（SP、SP2和SP3）如何影响13C核的化学位移值，以及为什么；（b）CH3O-13C(CH3)3中13C核的化学位移值比H-13C(CH3)3中的高，以及为什么。27.教材2004版缺少2维（和多维）NMR简介内容。用附件3中来自教材1996版的内容补上。阅读此内容并举例说明什么是：（a）1H-1H COSY谱；（b）1H-13C COSY谱, 以及它们在结构工作上各有什么用途。28.附件1李雯等人论文在合成产物乌拉地尔(Urapidil)的鉴定中也使用了1H-和13C-NMR数据。从中找出这些数据，并说明其意义包括共振信号归属。29.MestReNova是Mestrelab Research公司研发和销售的一款NMR数据处理、预测和结构数据库搜索软件。很多传统的人工计算工作，比如化学位移值、偶合常数的传统人工计算与估算等，现可通过计算机软件进行。给出一个化学结构，MestReNova的NMR Predictor可预测出化合物各种NMR谱图。今有一化合物，其结构和NMR预测数据如附件4中所示，试解释数据是否对结构合理。第四章质谱30.解释质谱名词和符号：（a）M+；（b）m/z；（c）EI；（d）基峰；（e）CI；（f）CID；（g）FAB；（h）FD；（i）ESI；（j）MALDI；（k）低分辨质谱和高分辨质谱。举例解释质谱名词：（l）分子离子和准分子离子；（m）麦氏重排；（n）逆狄尔斯-阿尔德开裂；（o）醇的脱水重排。31.图示和说明质谱仪的组成。32.有哪几种常见的质量分析器？简述其工作原理。33. 逐条和举例说明影响EI离子丰度的因素主要有哪些。34.附件1李雯等人论文在合成产物乌拉地尔(Urapidil)的鉴定中使用了什么质谱数据。从中找出这个数据，并说明其意义。第五章综合和应用35.常应用于下面工作的波谱方法主要是什么？为什么？（a）食品中残余农药的检查；（b）化学药制剂产品生产中活性物原料的接收质检；（c）有机合成产物的确认；（d）药物代谢产物的分析；（e）天然产物化学；（d）结构生物学。36.区分下面成对化合物有哪些波谱方法：37.根据附件5中的波谱实验数据，推测化合物的结构，并解释所有数据的意义。参考文献：1 姚新生（主编），有机化合物波谱分析，中国医药科技出版社，20042 张正